西北寒冷地区日光温室冬季节能增温技术

周志龙

甘肃省张掖市甘州区地处祁连山与巴丹吉林沙漠之间，区内气候夏季干热，冬季寒冷，滩大地广，缺水，光照充足，适宜于发展节水节能型日光温室生产，但由于冬季寒冷，节能日光温室蔬菜冬季遭受低温影响比较严重，针对上述问题，2009～2012年在甘州区园艺场等地新建二代改进型日光温室时，在温室设计和建造及配套设施建设过程中开展了多项新型日光温室节能增温技术和新型材料的应用试验示范，并取得较好的效果。

1 甘州区节能日光温室保温情况

甘州区夏季炎热，冬季寒冷，从近5 a（年）的气象情况看，最低气温达到-29.5 ℃，-27～-25 ℃的极端寒冷天气几乎每年都会出现，日最低气温在-25 ℃以下的天数一般年份在3～8 d（天），-20 ℃以下的天数一般年份在18～25 d（天）。而甘州区现在建造的普通二代节能日光温室在加盖普通草帘的情况下，当冬季外界最低气温在-20～-18 ℃以上时，棚内温度可保持在8～12 ℃以上，当外界最低气温在-24～-21 ℃时，棚内温度只能维持在5～8℃，当外界最低气温在-25～-28 ℃时，棚内温度会降至-2～3 ℃。因此，甘州区节能日光温室蔬菜冬季遭受低温影响比较普遍，尤其是果菜类蔬菜如辣椒、西瓜等作物在12月和1月几乎是停止生殖生长，其产量和品质受到极大影响，严重影响了其经济效益。

2009～2012年，结合甘州区的气候特点，甘州区经济作物技术推广站先后在张掖国家绿洲现代农业试验示范区核心区甘州区党寨镇汪家堡村、陈家墩村、甘州区园艺场新建二代改进型日光温室110 座，增温增产效果明显。

2 新型日光温室增温的建造技术

2011年在张掖国家绿洲现代农业试验示范区核心区甘州区园艺场新建二代改进型9 m 跨度日光温室2 座（棚长70 m，高4.2 m），采用了加厚墙体、使用先进保温材料、半地下式、增加覆盖棉被厚度等增温技术。经观测，2011年12月至2012年1月，当外界最低气温在-20～-18 ℃时，棚内最低温度可保持在13～15 ℃，当外界最低气温在-24～-21 ℃时，棚内最低温度可保持在10～12 ℃，当外界最低气温在-27～-25 ℃时，棚内温度降至8～11 ℃，比普通二代温室增温5～10 ℃。

2.1 加厚温室墙体 示范温室后墙（土夯墙）厚度由普通二代节能日光温室底宽2.2 m、顶宽1.3 m，增加到底宽3.2 m、顶宽2.2 m，侧墙厚度由底宽2.5 m、顶宽1.1 m，增加到底宽3.5 m、顶宽2.0 m，采用该项技术后可提高温室最低温度2～3 ℃。

2.2 后屋面采用先进保温材料聚苯板覆盖 普通温室后屋面多采用麦草保温，麦草保温效果虽好，但容易腐朽，使用年限短，示范温室后屋面用新型保温材料10 cm 厚的聚苯板两层交错铺设保温层，可有效提高温室保温效果。

2.3 采用半地下式建设 示范温室采用地下0.5 m和地下1.0 m 两种形式（棚内耕作面低于棚外地平面0.5 m 和1.0 m），经观测，地下0.5 m 可提高温室最低温度1 ℃，地下1 m 可提高温室最低温度2 ℃。

2.4 增设防寒沟 示范温室在前屋面前脚增设防寒沟，防寒沟深0.8 m，宽0.4 m，长度与棚长相同，沟内填充8 cm 厚的新型保温材料聚苯板，可有效提高温室前沿温度3～5 ℃。

2.5 增加覆盖棉帘厚度 普通温室覆盖棉帘厚度一般在2～3 cm，示范温室将覆盖棉帘厚度增加到5 cm，可有效提高温室最低温度3～5 ℃。

3 新型日光温室配套增温技术

2009～2011年在张掖国家绿洲现代农业试验示范区核心区党寨镇汪家堡村新建二代改进型9 m 跨度日光温室59 座（棚长65 m，高4 m），采用了温室“三沼”技术配套、温室墙体涂黑技术、“生物堆发酵”技术等温室配套增温技术。各项技术都取得一定的增温效果。

3.1 温室中“三沼”技术配套应用 示范温室一侧增设地下沼气池，在棚内架设沼气灯20 盏（每3 m架1 盏）。经观测，2011年12月至2012年1月，当外界最低气温在-20 ℃以下时，夜间点燃沼气灯，棚内最低温度可增加1～2 ℃。沼渣、沼液还可增加土壤肥力，促进植物生长。采用该项技术每座温室增加设施设备投入2 300 元，按使用期限10 a（年）折旧，每年折旧230 元，再加上每年500 元的添料及维护费，年增加投入730 元。以2010年种植辣椒为例，经测算采用该项技术每座温室每年可增产9%，每棚增加收入2 400 元，减去730 元，年增加纯收入1 870 元，投入产出比达到3.3。

3.2 温室中墙体涂黑技术应用 示范棚后墙和侧墙内表面用水泥加黑色颜料涂黑，可增强墙体吸热能力，有效提高温室温度。经观测，温室墙体涂黑可提高温室温度1～2 ℃。

3.3 温室中“生物堆发酵”技术配套应用 示范棚中利用作物秸秆、有机肥料在作物行间增设生物发酵反应堆，通过秸秆和有机肥料生物发酵放出热量提高棚温。经观测，温室“生物堆发酵”技术可提高温室温度2～3 ℃。采用该项技术每座温室增加投入2 300 元，以2011年种植辣椒为例，经测算采用该项技术每座温室每年可增产16%，每棚增加收入4 800元，年增加纯收入2 500 元，投入产出比达到2.1。

4日光温室增温栽培技术推广应用

2010～2012年在张掖国家绿洲现代农业试验示范区核心区党寨镇陈家墩新建二代改进型9 m 跨度日光温室45 座（棚长65 m，高4 m），采用了“两垄三膜”全膜覆盖技术、行间覆草增温技术等温室栽培增温技术。各项技术都取得一定的增温效果。

4.1 日光温室“两垄三膜”全膜覆盖技术推广应用示范棚积极推广山东寿光“两垄三膜”全膜覆盖技术，其核心技术是改普通单垄双行栽培为双垄单行栽培，行距随不同栽培作物调整，起宽窄行，在窄行之间做成浅沟，沟上用一幅膜架设地膜小拱棚，地膜边缘压在两行苗的一侧，在两行苗的另一侧分别覆两幅地膜，形成“两垄三膜”全膜覆盖（图1）。该方法提高地温效果明显，通过有效提高地温来提高棚温。经测试采用该项技术可提高最低棚温1～2 ℃，每座温室增加投入670 元。以2011年种植辣椒为例，经测算采用该项技术每座温室每年可增产12%，每棚增加收入3 600 元，年增加纯收入2 930 元，投入产出比达到5.4。

4.2 日光温室行间覆草增温技术推广应用 示范棚采用作物行间覆盖5～8 cm 厚作物秸秆或腐熟有机肥料，不但可以白天蓄热，夜晚放热，有效提高棚温，而且可减少地面水分蒸发，降低空气湿度，降低温室病害发生。经测试，采用该项技术可提高棚温2～3 ℃，每座温室增加投入860 元。以2011年种植辣椒为例，采用该项技术每座温室每年可增产10%，每棚增加收入3 000 元，年增加纯收入2 140 元，投入产出比达到3.5。

图1 辣椒两垄三膜栽培方法